FUNDAMENTOS DEL CORTE En un proceso de corte se remueve material de la superficie de una pieza y se producen virutas, con el fin de obtener una cierta forma de la pieza y/o un determinado acabado superficial


Procesos mas comunes de corte Cilindrado Fresado de placa Trozado Fresado de acabado


Factores que influyen en el proceso Variables independientes: Material, estado de la herramienta Material, estado y temperatura de la pieza Parámetros de corte ( velocidad, avance, profundidad) Fluidos de corte Características de la maquina herramienta (rigidez, amortiguamiento) Sujeción y soporte de la pieza


Factores que influyen en el proceso Variables dependientes: Tipo de viruta Fuerza y energía disipadas Aumento de temperatura (en herramienta, viruta y pieza) Desgaste de la herramienta Acabado superficial de la pieza


Mecánica del corte: Corte ortogonal      


Angulo del plano de corte Importancia: Influye sobre la fuerza y potencia del proceso, y por lo tanto sobre la temperatura.         Deformación cortante :     Viruta mas ancha (mayor disipación de energía)


TIPOS DE VIRUTA Continua Escalonada o segmentada Borde acumulado Discontinua Importancia: Acabado superficial, vida de la herramienta, vibración.


TIPOS DE VIRUTA


Corte Oblicuo       Angulo efectivo de ataque:    


Fuerzas y Potencia de corte         Fuerzas sobre la herramienta: Sobre la cara de la herramienta: En el plano cortante:    


Fuerzas y Potencia de corte Potencia:   Se disipa en la zona de cizallamiento y en la cara de ataque (por fricción)        


TEMPERATURA EN EL CORTE La energía disipada en el corte se convierte en calor que aumenta la temperatura de la pieza y la herramienta Es importante conocer el incremento de temperatura: Afecta la resistencia, dureza y desgaste de la herramienta Exactitud dimensional Daños sobre la superficie maquinada


Fuentes Principales: Zona primaria de corte, Interfase herramienta-viruta. TEMPERATURA EN EL CORTE Distribución típica de temperatura Temperatura media en el torneado:   Energía que pasa a cada componente


VIDA DE LAS HERRAMIENTAS Desgaste De flanco: se presenta en la superficie de incidencia de la herramienta Relación de Taylor:   Todos los factores:   (valores característicos)   De cráter: se da en la cara de ataque. - Se debe al mecanismo de difusión. Cambia la geometría de la interfase. Aumenta con la temperatura


Curvas de vida de herramienta


VIDA DE LAS HERRAMIENTAS Desportillamiento Rotura y expulsión de una pequeña parte del filo de la herramienta. Perdida repentina de material, que produce un efecto negativo sobre el Acabado superficial, la integridad superficial y la exactitud dimensional. Causas: Choque térmico Fatiga térmica


Vigilancia directa: Medición óptica del desgaste. Vigilancia indirecta: Correlación del estado de la herramienta con variables de proceso. Técnica de emisión acústica Transductores de fuerzas Vigilancia del estado de la herramienta


MAQUINABILIDAD Se define en función de cuatro factores: Acabado e integridad superficial Duración de la herramienta Requerimientos de fuerza y potencia Control de viruta


MAQUINABILIDAD: Aceros


MAQUINABILIDAD: Otros Metales


MATERIALES DE HERRAMIENTAS La herramienta debe poseer las siguientes características: Dureza, dureza en caliente Tenacidad Resistencia al desgaste Estabilidad química


Aceros


Aleaciones de cobalto Composición: Cobalto, Cromo y Tungsteno Gran dureza: resistencia al desgate Mantiene la dureza a altas temperaturas Baja tenacidad Se fabrican por fundición y luego se esmerilan. Uso actual: Cortes de desbaste


Carburos Gran dureza en un amplio margen de temperaturas Alto modulo de elasticidad y conductividad térmica Baja dilatación térmica Hay dos grupos Básicos: Carburo de Titanio (TiC) Carburo de Tungsteno (WC)


Carburos


Carburos: insertos


Herramientas Recubiertas  


Se prensan en frio y se sinterizan a alta temperatura. Alta resistencia a la abrasión y dureza en caliente Poca tendencia a formar borde acumulado Sensible al choque térmico Eficientes en cortes de acabado de alta velocidad e ininterrumpidos Carecen de tenacidad, para reducir la falla, la maquina debe tener buena rigidez y capacidad de amortiguamiento Cermets: 70% alúmina, 30% Carburo de Titanio Mejor resistencia, tenacidad y confiabilidad Adecuados para cortes ligeros de desbaste y de acabado a alta velocidad Cerámicas a base de Alúmina


Nitruro de Boro Cúbico (cBN) Material mas duro después del diamante Se fabrica por sinterización de una capa de 0,5 a 1 mm sobre un sustrato de carburo. Frágiles Proporciona una resistencia muy alta al desgaste Maquinado en seco para evitar choque térmico


Diamante Es el material mas duro Baja fricción y alta resistencia al desgaste Es frágil (se usan ángulos de ataque bajos) Se desgasta por microdesportillamiento y por transformación a carbono. Fabricación parecida a las herramientas de cBN Se pueden usar a cualquier velocidad Gran afinidad química, por lo que no se recomienda para maquinar aceros o aleaciones a base de Titanio, Níquel y Cobalto. Se usa principalmente para lograr buen acabado superficial y exactitud dimensional


FLUIDOS DE CORTE Reducir la fricción y el desgaste Reducir las fuerzas y el consumo de energía Refrigerar Lavar y retirar viruta Proteger la superficie maquinada contra la corrosión del ambiente


Tipos: Aceites Emulsiones Semisintéticos Sintéticos Métodos de Aplicación Por inundación: se inyecta el fluido a baja presión sobre la zona de corte. Por niebla: se vaporiza el fluido sobre la zona de corte, suministra fluido a áreas inaccesibles. Mejor visibilidad. Alta presión: mejora la rapidez de remoción de calor, trabaja como rompedor de virutas FLUIDOS DE CORTE